Библиографическое описание:Анцыферов, С. С. Физико-технологические принципы построения и функционирования высокопроизводительных информационных систем / С. С. Анцыферов, К. Н. Фазилова, Д. С. Трофимов. - (Информационные технологии и оптимизация). - Текст : непосредственный // Наукоемкие технологии. - 2020. - Т. 21, № 4. - С. 55-65. - Библиогр.: с. 63 (12 назв.). - ISSN 1999-8465.
Аннотация:Постановка проблемы. Проблема создания высокопроизводительных систем обработки информации, в частности информации пространственно-временных полей [1-12], становится все более актуальной. До настоящего времени наиболее эффективным техническим средством обработки информации является компьютер, компьютерные сети, а также новые интерфейсы, появление которых планируется в период до 2020 г., - мультисенсорные, мультимодульные, мультилингвистические, виртуальные, создающие эффект телеприсутствия, интерфейсы "мозг человека - машина", "мозг - мозг". Компьютерные технологии представляют собой одну из самых перспективных сфер инновационной деятельности. Цель. Определить основные принципы построения и практической реализации высокопроизводительных систем на основе компьютерных технологий. Особое внимание уделено технологиям, представляющими собой одну из самых перспективных сфер инновационной деятельности: технология создания нанокомпьютеров, создание квантовых компьютеров с использованием ядерного магнитного резонанса, создание компьютеров на базе ДНК, то есть биомолекулярных компьютеров, нейрокомпьютеров. Результаты. Рассмотрены различные типы производительных систем обработки информации, показаны принципы их построения, а также вычислительные возможности. Практическая значимость. Установлено, что большие перспективы обещает сочетание биоинформатики и нанобиотехнологии, а это позволит создавать интеллектуальные имплантируемые наносистемы для контроля состояния организма на клеточном уровне.
This article defines basic principles of construction and operation of high-performance systems using computer technologies, special attention is paid to technologies for creating nano-PC, which constitute one of the most promising fields of innovation: technology for creating quantum computers using nuclear magnetic resonance, creation of computers based on DNA, i. e., biomolecular computers, neural computers. Supercomputers (SC) are the most high-power computing systems in the world in terms of performance and memory. The basis of SC improvement strategy is the process of constant miniaturization of element base, currently created with "silicon" technologies. The basis for the construction of a quantum computer are unique quantum mechanical effects, such as interference, parallelism, superposition, entanglement, performing completely new types of calculations, which, even in principle, cannot be performed on a classical computer. Specialists from leading countries of the world are conducting research on creation of technologies for information storage and processing in biological systems, as well as creation of biocomputers: genetic (DNA / RNA) and cellular. The creation of the "element base" of the quantum computer is intensively engaged in a number of research organizations of the leading countries of the world, which creates good conditions for the practical implementation of completely new types of calculations, in principle, impossible for classical computers. Achievements of bioinformatics in combination with nanobiotechnology will lead in the near future to the creation of intelligent implantable nanosystems that provide control of the body at the cellular level.
